Transcript Co(NH 3 )

Décimo novena sesión
Compuestos de Coordinación
Isomería de compuestos de
coordinación
• Isomería conformacional
• Isomería geométrica
Isomería de coordinación
Isomería de coordinación
Co (NH3)6]3+
Cr Cl6]3• Los dos iones de coordinación pueden
unirse por medio de un enlace iónico
Co (NH3)6] Cr Cl6]
Hexaclorocromato(III) de hexamincobalto(III)
Isomería de coordinación (2)
Co (NH3)6] Cr Cl6]
• Pero también estos y todos tienen la misma
fórmula
Co (NH3)5 Cl] Cr (NH3) Cl5]
Co (NH3)4 Cl2] Cr (NH3)2 Cl4]
Isomería de ionización
Isomería de ionización
Co (NH3)5Br]2+ =SO4
Sulfato
• El sulfato es un buen ligante:
Co (NH3)5 SO4]+ -Br
Bromuro
Isomería de unión
Isomería de unión
Cr (H2O)5SCN]2+
Cr (H2O)5NCS]2+
Co (NH3)5NO2]2+
Co (NH3)5ONO]2+
Isomería de unión (2)
Isomería del ligante
Isomería del ligante
CH2 – CH – CH3
:NH2 :NH2
(1,2) diamino propano
CH2 – CH2 – CH2
:NH2
:NH2
(1,3) diamino propano
Isomería óptica
Isomería óptica
• Enantiómeros. No se pueden superponer
Isomería óptica (2)
Isomería óptica (3)
Actividad óptica
Tarea 44
Indique el número de coordinación y el
número de oxidación de los siguientes
compuestos de coordinación:
a) K4FE(CN)6]
b) Pd(NH3)2Cl2]
c) Cr(en)2F2]NO3
Tarea 45
Dar el nombre de los siguientes
compuestos de coordinación:
a) K2NiCl4]
b) [Co(NO2)3(NH3)3]
c) [Cr(en)2F2]NO3
Tarea 46
Escribir la fórmula de las siguientes
substancias:
a) Nitrato de hexamin niquel(II)
b) Hexacianoferrato(II) de potasio.
c) Pentacarbonil niquel(0)
d) Triclorotriaminvanadio(III)
Teoría de unión valencia
Ya vimos
Hibridación
Geometría
sp
Lineal
sp2
Triangular
sp3
Tetraédrica
Si intervienen orbitales d
Hibridación
Geometría
sp2d
Cuadrada
sp2d2
Bipirámide triangular
sp3d
Pirámide cuadrada
Si intervienen orbitales d (2)
Hibridación
Geometría
sp3d2
Octaédrica
sp3d3
Bipirámide
pentagonal
sp3d4
Dodecaédrica
Hibridaciones más comunes en
compuestos de coordinación
Hibridación sp
• Geometría lineal.
• Número de coordinación: 2
• Ejemplo:
AgCl2]-
AgCl2]• 47Ag: Kr] 4d105s1
• 47Ag+: Kr] 4d10
• Hibridación del 5s con un 5p
• 4d10 (sp) (sp)
..
..
AgCl2]• ¿Propiedades magnéticas?
• Diamagnético
Hibridación sp3
• Geometría tetraédrica.
• Número de coordinación: 4
• Ejemplo:
Zn(NH3)4]2+
Zn(NH3)4]2+
• 30Zn: Ar] 3d104s2
• 30Zn2+: Ar] 3d10
• Hibridación del 4s con tres 4p
• 4d10 (sp3) (sp3) (sp3) (sp3)
..
..
..
..
sp3 sp3 sp3 sp3
Zn(NH3)4]2+
• ¿Propiedades magnéticas?
• Diamagnético
Hibridación sp2d
• Geometría cuadrada.
• Número de coordinación: 4
• Ejemplo:
PtCl4]2-
PtCl4]2• 78Pt: Xe] 5d8 6s2
• 78Pt2+: Xe] 5d8 6s0
• ¿Hibridación?
5d
6s
6p
PtCl4]2• ¿Podría ser sp3?
• Pero, ¡El PtCl4]2- es diamagnetico!
• Por lo tanto, los ligantes deben provocar el
apareamiento de los electrones de valencia
6s
6p
PtCl4]2..
..
..
..
dsp2 dsp2 dsp2 dsp2
Cl
Cl
Pt
Cl
Cl
Otro ejemplo
Hibridación sp2d2
• Geometría bipiramidal triangular.
• Número de coordinación: 5
• Raro
Hibridación sp3d2
• Geometría octaédrica.
• Número de coordinación: 6
• Ejemplo:
Ión hexafluorocobaltato(III)
CoF6]3-
CoF6]3•
•
7
2
27Co Ar] 3d 4s
3+ Ar] 3d6 4s0
Co
27
sp3d2
..
4s
..
.. ..
4p
.. ..
4d
CoF6]3• Paramagnética
• Octaédrica
F
F
F
Co
F
F
F
Co(NH3)6]3• Pero se sabe que el ión hexaamincobalto (III)
es ¡diamagnético!
d2sp3
..
..
..
4s
..
.. ..
4p
4d
• El NH3 logra aparear los electrones
3d del Co, pero el F- no.
• Hay un efecto del ligante.
CoF6]3-
• El Flúor no logra aparear los electrones del
Cobalto
• Orbital externo (4d)
• Alto espín (espín total = 2)
Co(NH3)6]3+
•
•
•
•
En cambio, el amoníaco si los aparea
Orbital interno (3d)
Bajo espín (espín total = 0)
Ambos son octaédricos.
Co(NH3)6]3+
Serie espectroquímica
• El ligante es el culpable de que se
apareen o no los espines.
• Serie espectroquímica (orden creciente de
fuerza para aparear a los electrones):
I- < Br- < Cl- < F- < OH- < H2O < EDTA < NH3 < NO2-
Otros octaédricos
Otros octaédricos (2)
Teoría de Unión Valencia
• Predice geometrías.
• A veces, propiedades magnéticas (con ayuda
de la serie espectroquímica).
• Limitaciones:
– Solamente predice propiedades
cualitativas.
– Se fija exclusivamente en el átomo central
y no en los ligantes.
Tarea 47
¿Cuál es la diferencia entre un
compuesto de coordinación de alto espín
y uno de bajo espín?
Tarea 48
Usando la teoría de unión valencia
indique la hibridación del metal central y
la geometría de:
a) Ag(CN)2] b) [Fe(CN)6]3c) [Fe(H2O)6]3+
d) [Zn(CN)4]2-
Teoría del Campo
Cristalino
Teoría del Campo Cristalino
• Supone que la interacción entre el
metal central y los ligantes es
puramente electrostática.
• Considera a los ligantes como cargas
puntuales que se acercan al metal
central.
Orbitales d
• Hay dos tipos de orbitales d.
• Los que tienen concentrada la
densidad de carga sobre los ejes de
coordenadas.
• Los que tienen concentrada la
densidad de carga entre los ejes de
coordenadas.
Orbitales d (2)
eg
t2g
Campo esférico
• Si las cargas se acercaran al metal de forma
esféricamente simétrica
E
n
e
r
g
í
a
Orbitales d del
metal en presencia
de las cargas
Metal
libre
Campo octaédrico
• Pero si se acercan por los vértices de un
octaedro
Los eg se
verán más
afectados por
las cargas que
los t2g
Campo octaédrico (2)
•Los orbitales eg tendrán mayor energía con
respecto al campo esférico y los t2g menor
E
E
nn
ee
rr
gg
íí
aa
Orbitales d del
metal en presencia
de las cargas
Metal
libre
Desdoblamiento
octaédrico
Campo tetraédrico
•Los orbitales t2g tendrán mayor energía con
respecto al campo esférico y los eg menor
Orbitales d del
metal en
presencia
de las cargas
Campo cuadrado
Octaédrico
Cuadrado
Desdoblamiento en un campo
cuadrado (2)
